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实际基流的强迫耗散非线性临界层和副高的形成,演变及其对江淮流域降水的影响

王丽娟  
【摘要】:本文用南边界定常强迫的强迫耗散无辐散正压涡度方程来模拟非线性临界层,用江淮流域多雨年和少雨年4月的月平均纬向风场代替理想基流,将所得猫眼与当年夏季实际副高进行比较。结果表明:江淮流域多雨年4月月平均纬向风场代替理想基流所得猫眼偏南,偏西,强度偏强;而少雨年4月风场代替理想基流所得猫眼偏北,偏东,强度偏弱。与实际副高情况相似。 将能量经向辐合量和质量经向辐合量代入模式中计算,结果表明:质量经向辐合中心位于猫眼中心北侧,但两者演变趋势很相似。基流向临界层输送的能量越多,则猫眼越强,且与实际副高情况相似。并计算了实际质量经向辐合量,发现辐合中心位于实际副高脊线北侧,但两者演变趋势很相似。而且副高偏南年的质量经向辐合中心位于副高偏北年的南侧。 用国家气候中心统计的夏季西太平洋副热带高压异常年进行合成分析,结果表明:各月副高异常偏南或偏西年,中高纬阻塞形势异常活跃,江淮地区低层辐合和高层辐散加强,且中层垂直上升运动明显加强,有利于江淮地区产生降水。而副高偏北或偏东年,不利于江淮地区产生降水。并由诊断分析得到,6月副高脊线指数和7,8月北界指数与全国160站降水有较好的相关,相关区主要集中在江淮流域。将副热带高压所在区域高度场与全国160站降水场进行svd分解分析,由第一模态异性相关图可得,副高偏南,江淮地区降水偏多。也进一步表明副热带高压对江淮流域降水的作用较大。1998年和2003年江淮流域夏季洪涝期的西太平洋副热带高压的变化与上述数值试验结果较为一致,还对阻塞高压以及高低空急流的特征进行了诊断分析。 由此,提出南边界定常强迫产生的非线性临界层上的能量和质量的经向辐合激发猫眼形成、演变,成为副高形成和演变的新物理机制。且证明了副高对江淮流域的降水作用非常大。


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